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《积分球LED光通量测试的精准度提升技术剖析》

2025-10-22

一、LED光通量测试的行业痛点

在当今的光学测量领域,LED光通量的精确测量至关重要。然而,LED光源的特性给光通量测量带来了诸多挑战。与传统光源相比,LED具有更强的方向性,其光线并非在整个空间均匀分布。这使得在光谱积分球表面的LED直射光分布不均匀,进而导致不同LED的直射光在探测器上产生不同的反射特征。由于探测器和挡板的位置固定,这种反射分布的差异直接表现为信号波动。在普通测试系统中,不同发光角的LED以及同一LED的不同放置方向,即使额定光通量相同,实际测量值也会不同。有客户验证结果显示,普通LED测试系统中LED放置方向对光通量测量结果的影响超过50%(即不同方向测量同一LED的最大信号和最小信号的差值)。而且,当测量不同LED的不同发光角度时,光谱积分球内部表面的分布差异会使直接反射的分布对探测器的影响不同,从而直接影响测量精度。

 

 二、影响LED光通量测试准确性的因素剖析

(一)光谱积分球内部反射特性

光谱积分球内部反射特性是影响LED方向性对测量精度的关键因素之一。在普通LED测试系统中,光谱积分球表面涂层的反射率和朗伯特性往往不理想。一方面,低反射率会导致LED直射光在几次反射后逐渐衰减。但在整个光混合过程中,直接照射光和反射光都占较大比例且起主导作用。在某些情况下,低反射率材料会在挡板探头背面产生强烈的阴影效应,这是直线反射的光影效果,会导致测量不准确。另一方面,较低的漫反射率将严重影响信号的衰减。因为在光测量过程中,光在光谱积分球中多次反射,每次反射都会产生一定的衰减,且反射度对光强的影响在多次反射后会得到加强。例如,反射光在光谱积分球反射了15次,若反射率存在5%的差异,信号衰减可能会超过一倍,而实际光谱积分球的反射率差异往往更大。

(二)标准光源的差异

目前的LED测试系统通常使用卤钨灯作为标准光源,与LED相比,其在外观、照明分布特征和光谱特性等方面都有很大区别。因此,两者的差异需要通过吸收系数进行修正。而且,由于标准灯和测量LED的外部结构差异较大,包括LED灯座的吸光影响以及标准灯具安装位置和LED安装位置之间的差异,这些都会对测试结果的准确性产生重要影响。

三、景颐光电通用光谱积分球的技术优势

 景颐光电研发的通用光谱积分球JY - FOIS84,为解决上述行业痛点提供了有效解决方案。该光谱积分球采用具有高稳定性、优良朗伯特性、高漫反射率的漫反射涂料,涂料不易发黄和脱落,能够确保测试效果。与传统光谱积分球不同,它采用一次性成型技术生产,形状完全符合4π或2π的球面结构,同时设计了通用开口,可快速根据不同的应用安装相应的配件,满足一球多用的需求,操作简单,使用灵活,客户还可根据具体需求定制开口大小和位置。此外,它适用于搭建不同的光谱测量系统,性价比高,通用性强,搭配相应的配件可用做均匀光源、激光功率与光谱测量、透光率测量、反射率测量等。

 

四、景颐光电通用光谱积分球的测试验 

 为验证景颐光电通用光谱积分球JY - FOIS84在提高LED光通量测试准确性方面的效果,进行了相关测试。测试条件如下:使用5个高亮度绿色LED,功率约为0.35W,照明角度约为30°,对其进行9种测量位置的测试,分别表示可能的LED位置模式。测试结果表明,即使在最极端的情况下,当LED被放置在检测器开口的前后时,光通量测试结果的峰值仍然小于5%。在实际测试过程中,LED光通量测量的重复误差远小于0.1%。这充分说明景颐光电通用光谱积分球JY - FOIS84的测试结果可靠稳定,能够为LED光通量的精确测量提供有力保障。它不仅大大支持了LED的研发和生产,同时也是LED行业光学性能测量的理想选择,在行业中具有广泛的应用前景和重要的技术价值。

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